IP地址，子网掩码，网关（2024.3.27）

    IP地址就是我们的电脑（主机）在网络中的“身份证”，要想上网，与网络中的其他电脑相互通信，你的电脑就得有一个IP地址，这样别的电脑才能在这个“茫茫人海”中找到你。

    网络根据覆盖的范围，氛围了广域网，局域网（以前看过的很多书，又把局域网分为了城域网，区域网等等，在我的理解，其实都是局域网，只是范围的大小不一样）。广域网就是我们所称的Internet网络，它可以连接到这个世界的任何角落（只要是接入到这个网络中）；而局域网就是针对某个范围的区域组建的一个局部网络（比如企业内部的网络，学校内部的网络等等）。

    目前使用最多的IP地址还是IPv4，它由4组数字组成，他们之间使用“点.”相连接，换算成二进制就是 11111111.11111111.11111111.11111111 ，由4组8位二进制组成，根据换算就可以得出这4组数字的范围为0~255。由于目前IPv4的IP地址已经远远不能满足网络地址的需求，所以就出现了IPv6的新的IP地址，由原来几千上万主机使用1个IP地址，扭转成了1台主机可以使用上亿个的IP地址的局面。

    我们还是以IPv4来看，IP地址与子网掩码互为“一对情侣”，一个IP地址由网段+主机名组成，在同一网段的主机，就在同一个局域网内，那么网段由什么来决定，就由子网掩码决定，看下图：

    子网掩码可以是几种情况：255.0.0.0      /     255.255.0.0     /       255.255.255.0  ，每一类子网掩码下面的IP都是从0~255，由此可以看出，网段越短，IP地址数越多；反之。我们的局域网通常情况下，都只会只用255.255.255.0这种子网掩码网段，如果超过了255个主机的，可以多设置几个不同的网段，比如子网掩码为255.255.255.0，我可以设置192.168.1.1和192.168.2.1两个不同的网段。

    当我们的“计算机们”组成了一个局域网络，局域网内的主机能够相互通信，这是一个“闭环”网络，如果这个闭环网络中的计算机想访问internet外网的话，就需要有一个出口通向外面，这里就会设置一个IP地址的主机作为网关（一般是设置主机为1或254，比如192.168.1.1或者192.168.1.254，当然也可以使用其他的IP），这个网关就是通向“外界”的出口，这个出口一般设置在路由器上（路由器也是一台主机，也需要一个IP地址），这就是网关定义的理解。

     在一个网段的IP地址范围中，有两个IP地址是不能分配给主机的，一个是主机位为0，还有一个是主机位为255。主机位为255的IP地址称为广播IP，在这个局域网中可以通过向这个IP发送消息，然后通过这个IP广播到这个局域网中的其他主机，下面有个案例可以实现。

import socket

# 定义广播地址和端口
BROADCAST_IP = '192.168.1.255'  # 广播地址，这里假设是子网的广播地址，实际情况请根据子网结构调整
PORT_NUMBER = 12345  # 自定义的广播端口

# 创建一个UDP套接字
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_BROADCAST, 1)  # 允许发送广播

# 准备要发送的消息
message = "你好，这是一个来自于 {} 的广播消息".format(socket.gethostname())

# 向广播地址发送消息
sock.sendto(message.encode('utf-8'), (BROADCAST_IP, PORT_NUMBER))

# 关闭套接字
sock.close()

    主机位为0的IP，例如192.168.1.0（子网掩码：255.255.255.0），这个地址称为网络号，它代表了整个网络或子网本身，而非子网中的某个主机。